静止无功补偿装置采用密闭式循环纯水冷却系统提高安全可靠性

阐述利用纯水冷却系统对大功率电力电子装置进行冷却是一项在国际上得到广泛应用的成熟技术,说明这种冷却系统通过高效发散电力电子装置工作中产生的热量可有效保证FACTS(灵活交流输电系统)控制器的安全稳定运行。结合莱钢集团50t电弧炉TCR(晶闸管控制电抗器)型SVC(静止无功补偿)装置2期改造工程中纯水冷却系统的应用经验,介绍密闭式循环水冷却系统的设计参数、工作原理、技术特点及实际运行情况。几年的运行实践证明,密闭式循环水冷却系统可有效地散发SVC装置所产生的热量,保证装置的正常运行。     

纯水冷却系统在高原环境中的设计和应用

纯水冷却技术是大功率电力电子装置冷却的主要技术,纯水冷却系统准确合理的设计、稳定可靠的运行与电力电子装置同等重要。电力电子装置及其纯水冷却系统在平原地区的应用已有很多工程经验,但在高原地区的设计和应用案例还很少。以西藏某220 kV变电站静止无功补偿装置晶闸管阀纯水冷却系统为例,介绍了在高原地区的设计经验,为纯水冷却系统在其他高海拔地区的工程应用提供借鉴。     

静止无功补偿器光电触发与监测系统设计与仿真

电网互联的发展和负荷密度的增加,都迫切要求提高电力系统运行的稳定性和供电的电能质量。随着电力电子技术的日益发展,静止无功补偿器(SVC)在该领域发挥了巨大的作用。文中对TCR FC型SVC样机的中的光电触发与监测系统进行了详细的介绍,阐述了晶闸管阀光电触发与监测系统基本要求,重点介绍了晶闸管电子板(TE)和阀基电子设备(VBE)的工作原理和具体实现。通过对它们的核心技术———取能回路与脉冲编码生成电路的说明,讨论了影响RC取能回路正常工作的各种因素,分析了电路的工作时序。在此基础上,分别对晶闸管电子板和阀基电子设备进行仿真研究,设计出一套符合静止无功补偿器(SVC)运行要求的触发与监测系统,运行试验的结果表明,样机设计效果良好。     

12脉波直流融冰兼SVC系统的实现

根据南方电网实际需要,研制了12脉波直流融冰兼SVC系统。基于电力电子整流技术的直流融冰装置,兼具静止无功补偿(Static Var Compensation,简称SVC)功能,应用前景广阔。以贵州电网500kV变电站直流融冰兼SVC工程为例,对系统功能、切换方案、控制系统、晶闸管阀组和现场应用进行了分析,论证了采用12脉波直流融冰兼SVC系统的必要性和优点。     

高压直流输电用电力电子装置的短路电流试验系统研究

通过研究国内外换流阀短路电流试验系统的发展现状,结合实际工程需求,文中提出了一种适用于高压直流输电用电力电子装置的短路电流试验系统建设方案,并且通过建模仿真、参数计算、等价性论述对该方案的可行性进行论证。结果表明:该短路电流试验系统方案输出的短路电流波形满足标准要求,幅度满足工程需求。该高压直流输电用电力电子装置短路电流试验系统方案的提出为后续短路电流试验系统的建设奠定了技术基础,该短路电流试验系统方案也可作为其他电力电子装置短路电流试验系统建设的一种参考。     

含静止无功补偿器的电力系统混合仿真新算法研究

传统的机电暂态仿真对HVDC和其它FACTS电力电子装置采用准稳态模型,因而不能仿真它们的瞬变电压、电流特性.而电磁暂态仿真程序(例如EMTP)受计算规模的限制,一般要对研究对象的外部电力系统进行等值化简,因此不能反映系统机电暂态过程对电磁暂态过程的影响.本文介绍的混合仿真算法为弥补上述两种方法的不足,对电力网络采用准稳态模型,而对待研究的电力电子装置(例如SVC)使用电磁暂态模型,两种仿真的结合使用了本文发展的考虑系统频率偏移影响的接口技术.本文介绍的混合仿真算法为研究HVDC和FACTS等电力电子装置及其控制系统的动态性能提供了一种有力的工具.     

一种用于新型大功率电力电子装置的高功率试验系统

大功率电力电子装置的测试和考核是保证装置在正常运行条件下以及故障条件下能完成预定的工作目标而不损坏和影响系统的运行。笔者介绍了一种用于新型大功率电力电子装置试验的高功率试验系统,详细说明了该系统的组成和试验能力。根据该新型大功率电力电子装置试验系统的功能需求,高功率试验系统将划分为三个功能试验区即功补试验区、变频试验区、整流试验区。各功能试验区将能够满足各类新型大功率电力电子装置的出厂试验和型式试验。该新型大功率电力电子装置试验系统将具有硬件结构可靠性高、操作方便和测量精度高等特点,可满足实际工程应用的需要。     

大功率电力电子装置等效试验方法及其在电力系统中的应用

大功率电力电子装置核心组件试验的目的是验证其符合设计准则，并确保大功率电力电子装置在正常及故障条件下都能完成预定的工作目标而不至于损坏或影响到所接入的电力系统。随着电力电子装置在电力系统中的广泛应用，大功率电力电子组件的试验技术已成为电力电子技术发展和工程应用极其重要的组成部分。电力电子装置容量的日益提高使得很难直接在电力系统中进行试验，等效试验成为必然的选择。由于其自身的高度复杂性，大功率电力电子组件等效试验方法的研究通常比传统电力设备更复杂、难度更大。大功率电力电子组件试验等效分析的目的是：首先从机理上保证在一定的试验条件约束下，试验方法及试验装置产生的电流、电压、机械和热应力等应与被试电力电子装置在实际运行中所遇到的各种工况具有等价效果；其次是利用必要的试验条件对试品耐受能力作出合理的评价。文章重点对大功率电力电子装置的等效试验机理、等效试验方法和技术应用进行了全面研究，相关研究成果已成功地推动了灵活交流输电技术和高压直流输电技术的工程化进程，为电力系统电力电子技术在中国电网成功应用奠定了重要的理论基础和实验平台。     

20kV IGBT串联阀段关键技术的研究

目前柔性直流输电(VSC-HVDC)及灵活交流输电(FACTS)等领域发展迅速,对换流器提出了更高电压、更大容量的发展需求。分析研究了绝缘栅双极型晶体管(IGBT)高压串联阀段主要关键技术,包括串联器件均压控制技术、阀段电气结构设计等。在研究成果基础上设计研制了20 kV IGBT串联阀段,进一步构建了串联模块化多电平电压源换流器子单元。同时,为验证技术方案的可行性,建设了换流单元的稳态运行试验平台。试验结果验证,高压串联阀段均压控制有效,结构设计合理,达到设计水平。所提研究方法解决了高压串联阀段难题,对于促进电压源换流器的技术发展,提高电力电子装置的安全可靠性,具有积极的工程推广应用价值。     

超高压大容量静止无功补偿器(SVC)装置研制

SVC(Static Var Compensator)装置通过无触点的晶闸管控制电抗器电流来实现动态无功支持。超大容量SVC设备在输电网中的应用对电网的安全稳定具有重大的意义。超大容量SVC装置的研制是其工程化应用的前提。针对应用于超高压电力输电系统的SVC阀串联、触发、控制系统等装置核心技术进行了研究。采用本技术的120 Mvar超大容量SVC装置应用于四川省洪沟500 kV变电站,通过实践检验了装置研制核心技术。     

大功率电力电子装置过电压保护技术综述

概要回顾和比较了几种常用于电力系统高压装置中的传统过电压保护设备如保护间隙、阀型避雷器和无间隙氧化锌避雷器等;简单叙述了无间隙氧化锌避雷器和晶闸管各自的过电压保护特点。在了解国内外一些大功率电力电子装置如直流输电装置、静止无功补偿装置、可控串联补偿装置等过电压保护技术发展现状的基础上,从电力电子装置本身的过电压保护技术,用电力电子技术对其他设备进行过电压保护两个方面,论述了当今大功率电力电子装置过电压保护的一些措施及其分类。最后,对大功率电力电子装置过电压保护技术进行总结和展望。     

35kV SVC装置TSC型晶闸管阀高压试验局放问题的分析与处理

晶闸管阀作为SVC装置中的核心部件,根据相关IEC标准和电力行业标准规定,在出厂前必须进行一系列的高压绝缘试验,来验证其耐受电压能力和局部放电的起止电压是否满足要求。由于35k V电压等级的晶闸管阀工作电压等级高,结构形式和绝缘材料的多样性,导致晶闸管阀在规定试验电压下局放值超过规定允许值的问题时常发生。如果局部放电问题未能得到有效处理,对产品的运行使用将带来严重的绝缘隐患。针对上述情况,通过研究新型35k V SVC用TSC型晶闸管阀在高压试验中遇到的典型局部放电问题,提出了相应的分析方法和解决方案:通过试验判断局部放电超标部位,理论分析局放起因主要由于电气结构不合理,导致空气间隙小或存在悬浮电位。通过改进电气结构和等电位处理,局部放电值满足试验要求。介绍的方法快速有效,对大功率电力电子器件应用的相关试验有一定的借鉴作用。     

用于静止无功补偿器的变结构控制器的设计

本文提出了能同时改善电力系统功角稳定和装设点电压动态特性的用于静止无功补偿器的变结构控制器设计方法。控制器对系统工作点的变化具有鲁棒性。     

基于simulink的SVC与SVG的性能比较

静止无功补偿器（SVC）和静止无功发生器（SVG）是改善电能质量的重要无功补偿装置，已被用来提高功率因数、抑制电压波动与闪变、使电压的幅值和波形符合要求等。分析了SVC和SVG的工作特性和基本原理，并基于simulink建立了SVC和SVG的仿真模型，通过仿真结果指出SVG比SVC具有响应速度快、损耗小、谐波量小及在系统发生短路故障电压跌落时，相同容量的SVG可以比SVC提供更多的无功以维持系统电压稳定等优点。     

静止无功补偿器在电压稳定中的分析研究

对SVC和STATCOM在静态和暂态电压稳定中的作用进行了分析研究.针对IEEE 14节点算例系统,利用连续潮流分析和时域仿真分析方法进行了计算和仿真,结果表明SVC和STATCOM均可以大大提高系统的稳定性,同时也体现出了STATCOM与SVC相比所存在的优点,与理论分析相吻合.     

一种新型静止无功补偿装置

针对在高压和超高压电网的静止无功补偿中,晶闸管投切电容器(TSC)受晶闸管自身参数的影响.使设备复杂、造价高等的弊端,研制一种新型静止无功补偿装置.该装置由高压可控电抗器和控制系统2部分组成,采用磁阀式结构设计和低压直流控制技术.通过对装置伏安特性、控制特性、过渡过程波形试验.结果表明:可控电抗器的伏安特性近似线性.能有效地消除可控电抗器运行时的谐波.克服了饱和时可控电抗器铁心损耗大的弊端.装置可随着高压输电线路传输功率的变化自动平滑地调节自身容量.规避了TSC高压控制的风险.扩大了电流的调整范围.     

Voltage Stability Boundary Affected by Nonlinear SVC Control

This paper discusses voltage stability enhancement by a nonlinear Static Var Compensator (SVC) controller. The proposed controller is designed through direct feedback linearization (DFL) technique. The effectiveness of the controller on voltage stability enhancement is studied on a three-machine nine-bus power system. It is found that voltage stability region is expanded significantly by the nonlinear SVC control.     

用新型静止无功发生器抑制由电弧炉引起的闪变之研究

文章对利用新型静止无工轨生器抑制由电弧炉产生的电压闪变进行了研究,结果表明,这种装置抑制电压闪变的效果比常规的静止无功补偿器（ＳＶＣ）的要好。     

应用于风电场的SVC与SVG性能比较

应用于风电场的动态无功补偿装置主要有TCR型静止无功补偿装置(SVC)与静止无功发生器(SVG)两大类。基于山西省电力公司关于风电场动态无功补偿装置的测试项目,从工作原理、性能指标以及实用特性三方面对SVC与SVG进行综合分析,对比得出结论:二者均能满足当前国标对动态无功补偿装置提出的要求,且各具利弊,SVG的发展前景更为乐观。     

高压直流输电系统动态恢复特性的仿真研究

为改善高压直流输电(HVDC)系统故障下的动态恢复特性,运用PSCAD/EMTDC仿真工具,研究了HVDC系统逆变站分别采用固定电容器(FC)、静止无功补偿器(SVC)、静止同步补偿器(STATCOM)3种无功补偿设备时的故障恢复特性,其中故障有直流闭锁、换流母线三相接地、单相接地、远端三相接地等。结果表明,交流系统较弱时,SVC会降低交流系统强度,而导致HVDC系统故障及故障恢复时发生连续换相失败,而STATCOM在电压保持、功率恢复等方面都较其他补偿设备有着明显的优点,能够显著改善HVDC系统的动态特性。